5.6. Очистка сточных вод.

Очистка сточных вод производится различными методами в зависимости от вида стоков.

Различают промышленные и бытовые стоки. Промышленные стоки содержат специфические загрязнители, поэтому их запрещено сбрасывать в общую городскую систему водоотведения. Методы очистки промышленных стоков определяются физико-химической природой загрязнителей. Очистка производится в несколько этапов.

На первом этапе производится очистка от взвешенных и коллоидных частиц, т. е. механическая очистка, которая производится методами фильтрации, флотации, коагуляции.

Фильтрация применяется для отделения твердых или жидких веществ от сточных вод. В качестве фильтров используются: металлическая или пластмассовая сетка, зернистый слой (песок, уголь, коксовая мелочь), тканевые перегородки из асбеста, стеклянного или искусственного волокна. Фильтры, благодаря пористости, задерживают взвешенные частицы и свободно пропускают воду.

Флотация — метод основан на различной смачиваемости частиц. Этот метод применяется для очистки стоков от взвешенных механических примесей. В емкость с очищаемыми водами снизу подается воздух. Пузырьки адсорбируются на поверхности частиц и выносят их на поверхность, т. е. образуется пена. Флотационные методы используются для очистки сточных вод нефтеперерабатывающих, целлюлозно-бумажных, пищевых и других производств.

Коагуляция — процесс укрупнения диспергированных частиц и объединение их в агрегаты под влиянием физическим и химических процессов, самопроизвольно протекающих в растворе, или под влиянием специальных веществ — коагулянтов. В качестве коагулянтов используют соли железа, кремниевую кислоту. В некоторых случаях для коагулирования достаточно подкислить сточные воды. Например, при подкислении бытовых стоков в осадок выпадают мыла. Метод коагуляции применяется для очистки сточных вод текстильных предприятий, фабрик искусственного волокна, нефтеперерабатывающих заводов.

На втором этапе производится очистка сточных вод от растворенных в них химических соединении. На этом этапа применяются: экстракция, адсорбция, ионообменные методы очистки.

Экстракция — использование растворителей для извлечения токсичных веществ из очищаемых стоков. Этот метод применяется для очистки стоков от органических соединений (масел, фенолов, органических кислот). Метод основан на избирательной растворимости органических соединений, которые не растворяются в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях (бензол, хлороформ, спирт и т. д.). Экстракция осуществляется в колонках с насадкой, куда подаются сточные воды и экстрагент. Извлекаемые вещества растворяются в экстрагенте. По мере пропускания через насадку экстрагент насыщается извлекаемыми примесями. Очищенные воды направляются на дальнейшую обработку.

Адсорбция — поглощение токсичных веществ твердым веществом — адсорбентом. Этот метод применяется для очистки сточных вод от органических соединений (красители, пестициды, фенолы). Сточные воды пропускают через фильтр, который заполнен адсорбентом. В качестве адсорбентов применяют вещества и материалы, которые обладают высокой поглотительной способностью, например: торф, опилки, уголь, шлаки. Сорбент может также добавляться в очищаемые стоки в измельченном виде.

Ионообмен — использование ионитов, которые участвуют в реакции с ионами очищаемых сточных вод. Ионообменная очистка применяется для извлечения из сточных вод металлов, а также соединений мышьяка, фосфора, цианидов. В качестве ионитов используются природные соединения (цеолиты, глинистые минералы, фторапатиты), а также синтетические смолы — высокомолекулярные соединения. В воде иониты набухают в 1,5—3 раза. Ионитами заполняют емкость, через которую пропускают очищаемые воды.

Очищенные стоки возвращаются в производственный процесс или сбрасывают в городскую систему водоотведения. Для каждого промышленного предприятия установлены нормативы содержания загрязняющих веществ в стоках, поэтому очистка вод является обязательным условием деятельности предприятий. За соблюдением этих нормативов осуществляется контроль, как со стороны специальных служб самого предприятия, так и со стороны специально уполномоченных на то государственных органов. За несоблюдение установленных нормативов могут применяться меры юридической ответственности, вплоть до закрытия предприятия.

Бытовые стоки очищают на городских станциях очистки также в несколько этапов.

Первый этап — очистка от механических примесей, которая производится в отстойниках, где удерживается 20— 30% загрязнений.

Второй этап — биологическая очистка (очистка от органических соединений), для которой используется так называемый активный ил. В специальных бассейнах, которые продуваются воздухом, микроорганизмы превращают органические соединения в ил, способный осесть. Выпавший осадок собирают, высушивают и компостируют вместе с мусором или в жидком виде отправляют на поля в качестве удобрений. После двух этапов очистки в воде остается около 10% загрязнений.

Третий этап — химическая очистка. Она производится с целью удаления из воды растворенных соединений фосфора, стимулирующих размножение водорослей. К воде примешивают особые химикаты, которые вызывают выпадение всех растворенных веществ, в том числе фосфатов, в осадок. В воде образуются хлопья, опускающиеся на дно и по пути захватывающие с собой всю взвесь, которая еще осталась.